Das Projekt "Teilvorhaben: Materialentwicklung und Fertigung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Walter E.C. Pritzkow Spezialkeramik durchgeführt. Zur Steigerung der Energieeffizienz von MGT für den dezentralen KWK-Bereich ist die Erhöhung der TIT (Turbineneintrittstemperatur) essentiell. Eine TIT größer als 1200 Grad Celsius wird angestrebt. Dies ist nur zu erreichen, wenn die thermisch hochbelasteten Komponenten wie Injektoren, Brennkammer und Turbinenleitrad aus einem keramischen Werkstoff hergestellt werden. Auf Grund der Anwendungsrandbedingungen werden monolithische Keramiken nicht zum Einsatz kommen können. Oxidkeramische Faserverbundwerkstoffe, die rein aus Endlosfaser-Textilien bestehen, sind sehr hochpreisig und würden die Komponenten so teuer werden lassen, dass die Energieerzeugungskosten zu hoch werden. Im Rahmen des Projektes soll ein keramischer Werkstoff entwickelt werden, der eine Kombination von Kurz- und Endlosfasern (Sandwichstruktur) beinhaltet, um somit die Kosten stark reduzieren zu können. Dabei muss der zu entwickelnde Werkstoff den Anforderungen bezüglich Verschleiß-, Temperatur- und Thermoschockbeständigkeit genügen. Des Weiteren soll der Werkstoff auch dem Einsatz von biogenen Gasen ermöglichen, was die zum Einsatz kommenden Werkstoffe auf das System Al2O3/ZrO2 weiter einschränkt. Aus dem entwickelten Kombinationswerkstoff sollen dann die thermisch hochbelasten Komponenten hergestellt und eingesetzt werden. Die Komponenten müssen werkstoffgerecht designt werden, damit sie im Einsatz in der MGT C60/C65 Ihre Funktion auch unter Dauerbelastung erfüllen können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anlagenbau und betriebliche Erprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ZPF GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist es eine neue Generation von korrosions- und thermoschockbeständigen Konstruktionsbauteilen für den Kontakt mit Aluminiumschmelzen und deren Legierungen auf der Basis von stahlreichen Verbundwerkstoffen zu entwickeln. Die Arbeitsplanung umfasst die Entwicklung von Kompositmaterialien bezüglich der Korrosions- und Formgebungseigenschaften für gewählte Formgebungsverfahren. Als zweiter Forschungsschwerpunkt ist die Bauteilfertigung zu sehen. Hierbei werden durch geschickte Kombination verschiedenster Formgebungs- und Fügeverfahren Komponenten in Leichtbauweise konzipiert. Beide Abschnitte werden begleitend von verschiedenen Analyseverfahren zur Ermittlung der Materialkennwerte und mithilfe von Langzeitkoorionsversuchen unter realistischen Bedingungen am IKGB durchgeführt. Die ZPF GmbH ist federführend bei der industriellen Umsetzung. Darüber hinaus stellt die ZPF GmbH alle benötigten Hardwarebaugruppen, die für die diversen Versuchsdurchführungen benötigt werden, bei und fertigt den Demonstrator. Eine Unterstützung des Forschungsinstitutes in allen Arbeitspaketen mit der benötigten industriellen Erfahrung, z.B. bei der Erstellung des Lasten-/Pflichtenheftes vervollständigen den Aufgabenbereich.
Das Projekt "Teilvorhaben: Werkstoff und Fertigungstechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Professur für Keramik durchgeführt. Ziel des Projektes ist es eine neue Generation von korrosions- und thermoschockbeständigen Konstruktionsbauteilen für den Kontakt mit Aluminiumschmelzen und deren Legierungen auf der Basis von stahlreichen Verbundwerkstoffen zu entwickeln, die erstmalig bereits ab Raumtemperatur alle Vorteile der duktilen Stähle, für eine maßgeschneiderte und energieeffiziente Auskleidung eines Ofenaggregats oder in Form eines Schlüsselbauteils, z.B. Steigrohr, Schieberverschlusssystem etc., offenbaren. Die Arbeitsplanung umfasst die Entwicklung sowie Optimierung von Kompositmaterialien bezüglich des Korrosions- und der Verarbeitungseigenschaften für gewählte Formgebungsverfahren. Als zweiter Forschungsschwerpunkt ist die Bauteilfertigung zu sehen. Hierbei werden durch geschickte Kombination verschiedenster Formgebungs- und Fügeverfahren Komponenten in Leichtbauweise konzipiert. Beide Abschnitte werden begleitend von verschiedensten Analyseverfahren zur Ermittlung der Materialkennwerte sowie der Charakterisierung der entstehenden Funktionsschichten unterstützt. Hierbei werden Langzeit-Korrosionsversuche unter realistischen Bedingungen in einem gasbeheizten Versuchsofen an einfachen Geometrien sowie an ersten Bauteilen durchgeführt. Die ZPF GmbH ist federführend bei der industriellen Umsetzung. Darüber hinaus stellt die ZPF GmbH alle benötigten Hardwarebaugruppen, die für die Versuchsdurchführung benötigt werden, bei und fertigt den Demonstrator. Eine Unterstützung des Forschungsinstitutes in allen Arbeitspaketen mit der benötigten industriellen Erfahrung, z.B. bei der Erstellung des Lasten-/Pflichtenheftes vervollständigen den Aufgabenbereich.